Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
- 17 CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTES (INCLUDING EXCAVATED SOIL FROM CONTAMINATED SITES)
- 17 05 soil (including excavated soil from contaminated sites), stones and dredging spoil
- 17 05 06 dredging spoil other than those mentioned 17 05 05
A Toka patak völgyében folyó bányászati tevékenység következtében a bányászati hulladékok egy része a vízgyűjtőterület felszíni vizeibe, ideiglenes és állandó vízfolyásaiba kerülhettek és ott üledék formájában szállítódnak tovább. Ezen hulladékok és szállítási módjuk a következő: 1. meddőkőzet, kutatófúrásokból, feltárásokból erózióval; 2. érc, szállítás során szétszóródott, erózióval; 3. flotációs meddőanyag, technológiai problémák esetén direkt patakba eresztés, különben 'csak' erózióval; 4. tározókban felgyűlt vegyes üledék áradások alkalmával; 5. bányavíz meszes kezelésének csapadéka, tökéletlen ülepítés és elfolyás miatt, technológiai hibák miatt; 6. savanyú (acidic mine drainage: AMD)in situ, azaz a patakban történő semlegesítésekor keletkezett csapadék; a vízgyűjtő területről összegyűlt savanyú lefolyó víz (oldat) spontán semlegesítődése a patak folyásiránya mentén.
Igen, a Toka-patak vízgyűjtőjében összegyűlt üledék elsősorban Zn, Cd, Pb és As szennyezettséget mutat és keveredik benne a természetes alapkőzetből mállott anyag az ércek mállási termékével, a szürke színű flotációs meddőanyaggal (ércfeldolgozás után) és a vastartalom miatt vörös színű AMD-ből keletkező meszes csapadék. Ezek a különböző eredetű szemcsés anyagok homogén keverékként (patakra jellemző) vagy rétegezve (tározókra, főként az ipari víztározóra jellemző)fordulnak elő az üledékekben.
- Metals, semi-metals and their compounds
- cadmium
- Metals, semi-metals and their compounds
- zinc
- Metals, semi-metals and their compounds
- lead
- Metals, semi-metals and their compounds
- arsenic
- Metals, semi-metals and their compounds
- copper
A felszíni vízi üledékek a mállott, víz által szállított és osztályozott anyagnak és a vízbe került holt szerves anyagból keletkezett humusznak a keveréke. A patak üledéke több komponensű, tartalmaz aprózódott kőzetet, amely fémtartalmú, szulfidásványokat, és flotációs meddőanyagot is.
A felszíni vizek üledéke és a víz között megoszlanak a szennyezőanyagok. A vegyi anyagok nagy része az aprószemcsés üledékhez kötődik. A fémek elsősorban az üledék kolloid mérettartományba eső ásványi szemcséihez, a szerves szennyezőanyagok pedig a szerves üledék szemcséihez kötődnek. Ennek megfelelően a felszíni vizek üledéke gyakran szennyezett, így azt kotrást követően kezelni, ártalmatlanítani kell, felhasználástól függő mértékben le kell csökkenteni a kockázatát.
Feigl és munkatársai szabadföldi liziméteres kísérleteket állíottak össze, melyben három féle pernyével – tatai, oroszlányi és visontai – kezelték a Toka-patak üledékét. A technológiamonitroing során megvizsgálták a csurgalékvíz és a kezelt anyagok kémiai és ökotoxikológiai tulajdonságait, valamit a lizimétereken nőtt növények fémfelvételét.
Az üledéken átfolyt csurgalékvíz pH-ja semleges, a pernyék hatására körülbelül egy egységnyi pH növekedést tapasztaltak. Az üledéken átfolyó csurgalékvízben a Cd és Zn jelent nagy kockázatot, mivel ezek koncentrációja a Toka-patakra javasolt határérték (Gruiz et al., 2006) százszorosa. Az üledékben a tatai és oroszlányi pernye a kioldott Cd és Zn mennyiséget közel a tizedére csökkentette, a visontai pernyével a határértékhez közeli értéket kaptak.
A V. fischeri lumineszkáló baktériumra nem volt toxikus a csurgalékvíz.
A S. alba gyökér- és szárnövekedés gátlási tesztben nem volt különbség a kezelésekben.
A Toka-patak üledékének fémtartalmát a három évvel később is vizsgálták. Az üledék gyengén savanyú pH-ja a tatai és visontai kezeléseknél a semleges tartományba nőtt.
Az üledék sejtszáma nem változott a kezelések hatására, ennek oka, hogy eredetileg is nagy volt (~106 sejt / g üledék). Az üledék három évvel később sem volt toxikus a V. fischeri baktérium számára. Az üledék növényekre gyakorolt hatása nem változott a kezelések eredményeképpen.
A lizimétereken nőtt növényekből adott időközönként mintát vettek és fémtartalmukat vizsgálták. Az üledékben a növények kezdeti fémfelvétele igen magas volt (az éves átlagértékek 2-3-szorosa, az ólomnál akár 10-szerese is), ez már egy hónappal későbbre lecsökkent. Ennek oka, hogy a növények a növekedésük kezdetén intenzívebben veszik fel a fémeket. A Zn-tartalom közel a felére csökkent a visontai pernyés kezelés hatására.
A felszíni vizek üledékében a fémek mobilizálódása kockázatot jelenthetne, a helyi adottságok és területhasználatok miatt: 1. fürdés a tavakban és a patakban, 2. öntözés a felszíni vizekkel úgy, hogy az üledéket is felkeverik és kiszivattyúzzák 3. a rendszeres áradások nagy mennyiségő üledéket juttatnak a talajra.
Pernyés kezelés után, amely csökkenti a mobilis toxikus fémtartalmat.
Pernyés kezelés után, amely csökkenti a mobilis toxikus fémtartalmat.
Pernyés kezelés után, amely csökkenti a mobilis toxikus fémtartalmat.
Feigl és munkatársai az üledék Arany-féle kötöttségét is vizsgálták, amely alapján agyagos vályogtalaj kategóriába sorolható fizikai tulajdonságai alapján, így alkalmas lehet jó textúra kialakítására.
Pernyés kezelés után, amely csökkenti a mobilis toxikus fémtartalmat.
Feigl és munkatársai az üledék Arany-féle kötöttségét is vizsgálták, amely alapján agyagos vályogtalaj kategóriába sorolható fizikai tulajdonságai alapján, így alkalmas lehet ingoványos talajok stabilizálására, megkötésére.
Pernyés kezelés után, amely csökkenti a mobilis toxikus fémtartalmat.
Feigl és munkatársai az üledék Arany-féle kötöttségét is vizsgálták, amely alapján agyagos vályogtalaj kategóriába sorolható fizikai tulajdonságai alapján, így alkalmas lehet eróziógátlásra.
Pernyés kezelés után, amely csökkenti a mobilis toxikus fémtartalmat.
Feigl és munkatársai az üledék Arany-féle kötöttségét is vizsgálták, amely alapján agyagos vályogtalaj kategóriába sorolható fizikai tulajdonságai alapján, így alkalmas lehet geotechnikai elemek előállítására. Például rézsűk kialakítására.
Mobilis fémtartalma kockázatot jelenthet, azonban Feigl és munkatársai alapján ez csökkenthető visonatai pernyás kezeléssel.